1、Java與C++之間有一堵由記憶體動態分配和垃圾收集技術所圍成的“高牆”,牆外面的人想進去,牆裡面的人卻想出來。 2、運行時數據區域劃分 java虛擬機在執行java程式的過程中會把它所管理的記憶體劃分為若幹個區域,這些區域都有各自的用途,創建和銷毀時間,有的區域隨著虛擬機進程的啟動而存在,有的區域
1、Java與C++之間有一堵由記憶體動態分配和垃圾收集技術所圍成的“高牆”,牆外面的人想進去,牆裡面的人卻想出來。
2、運行時數據區域劃分
java虛擬機在執行java程式的過程中會把它所管理的記憶體劃分為若幹個區域,這些區域都有各自的用途,創建和銷毀時間,有的區域隨著虛擬機進程的啟動而存在,有的區域則依賴用戶線程的啟動和結束而建立和銷毀,根據《Java虛擬機規範(Java SE 7版)》的規定,java虛擬機分為以下區域。
2.1、程式計數器(Program Counter Register)
程式計數器屬於線程私有,是一塊較小的空間,可以看作是當前線程所執行的位元組碼的行號指示器。位元組碼解釋器工作時就是通過改變這個計數器的值來選取下一條需要執行的位元組碼指令。每條線程都有獨立的計數器,各條線程之間計數器互不影響,獨立存儲。此記憶體區域是唯一一個在java虛擬機規範中沒有規定任何OutOfMemoryError情況的區域。
2.2、java虛擬機棧(VM Stack)
和程式計數器一樣,都屬於線程私有,生命周期與線程相同,描述的是java方法執行的記憶體模型,每個方法執行都會創建一個棧幀,用於存儲局部變數表,操作棧,動態鏈接,方法出口等信息,每一個方法被調用直至執行完成的過程,就對應一個棧幀在虛擬機棧從入棧到出棧的過程。局部變數表存放了編譯期可知的各種數據基本類型(Boolean,byte,char,short,int,float,long,double),以及對象的引用。
這個區域規定了兩種異常狀況:如果線程請求的棧深度大於虛擬機所允許的深度,將拋出StackOverflowError異常;虛擬機棧在進行動態擴展時,無法申請到足夠的記憶體,將拋出OutOfMemoryError異常。
2.3、本地方法棧(Native Method Stack)
本地方法棧與虛擬機棧所發揮的作用非常相似,他們之間區別不過是虛擬機棧為虛擬機執行Java方法(也就是位元組碼)服務,而本地方法棧則為虛擬機使用到的Native方法服務。
舉例(StackOverflowError):
1 public class TestStackSOF { 2 public long stackLenth = 1; 3 4 public void stackSOF(){ 5 stackLenth++; 6 System.out.println(stackLenth); 7 stackSOF(); 8 } 9 public static void main(String[] args) { 10 TestStackSOF tss = new TestStackSOF(); 11 try{ 12 tss.stackSOF(); 13 }catch(Throwable e){ 14 System.out.println("stackLenth: "+tss.stackLenth); 15 try { 16 throw e; 17 } catch (Throwable e1) { 18 // TODO Auto-generated catch block 19 e1.printStackTrace(); 20 } 21 } 22 } 23 }
執行的結果:
stackLenth: 326323
java.lang.StackOverflowError
at com.cn.TestStackSOF.stackSOF(TestStackSOF.java:9)
at com.cn.TestStackSOF.stackSOF(TestStackSOF.java:9)
如果把-Xss調到50M,執行的結果是:
stackLenth: 1637043
java.lang.StackOverflowError
at com.cn.TestStackSOF.stackSOF(TestStackSOF.java:9)
at com.cn.TestStackSOF.stackSOF(TestStackSOF.java:9)
總結:不難看出,-Xss大小不一樣,執行的結果也不一樣。如果以後在項目中遇到java.lang.StackOverflowError異常,可以先檢查代碼是否有無限遞歸,如果不是,可加大-Xss大小再看運行效果。
2.4、Java堆(Heap)
java堆是Java虛擬機所管理的記憶體中最大的一塊,被所有線程共用的記憶體區域。此區域唯一的目的就是存放對象實例,幾乎所有的對象實例都在這裡分配記憶體。
java堆是垃圾收集器管理的主要區域,也叫做”GC堆“。
java堆的大小可擴展,通過-Xmx和-Xms控制,如果在堆中沒有記憶體完成實例分配,並且堆也無法再擴展時,將會拋出OutOfMemoryError異常。
舉例(OutOfMemoryError):
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class TestHeapOOM { /** * vm args -Xmn120M -Xmx1024M */ public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<String>(); while(true){ list.add("sss"); } } }
運行結果:
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at java.util.Arrays.copyOf(Unknown Source)
2.5、方法區(Method Area)
方法區與Java堆一樣,用於存儲已被虛擬機載入的類信息、常量、靜態變數、即時編譯器編譯後的代碼等數據。方法區也叫做”永久代“,並非是指數據永久存在。該區域記憶體回收目標主要是針對常量池的回收和對類型的卸載。這個區域的回收成績比較難以令人滿意,尤其是類型的卸載,條件相當苛刻。但這部分記憶體回收是必要存在的。當方法區無法滿足記憶體分配需求時,將拋出OutOfMemoryError異常。
2.6、直接記憶體(Direct Area)
直接記憶體並不是虛擬機運行時數據區的一部分,也不是Java虛擬機規範中定義的記憶體區域。但是這部分被頻繁的使用,也可能導致OutOfMemoryError異常出現。
直接記憶體不受Java堆大小的限制,在JDK1.4中新加入了NIO(New Input/Output)類,NIO的Buffer提供一個可以直接訪問系統物理記憶體的類——DirectBuffer。DirectBuffer類繼承自ByteBuffer,但和普通的ByteBuffer不同。普通的ByteBuffer仍在JVM堆上分配記憶體,其最大記憶體受到最大堆記憶體的限制。而DirectBuffer直接分配在物理記憶體中,並不占用堆空間。在訪問普通的ByteBuffer時,系統總是會使用一個“內核緩衝區”進行操作。而DirectBuffer所處的位置,就相當於這個“內核緩衝區”。因此,使用DirectBuffer是一種更加接近記憶體底層的方法,所以它的速度比普通的ByteBuffer更快。